Die Geheimnisse der Atomkerne: Wie Computer helfen, sie zu entschlüsseln

Stell dir vor, du könntest die Geheimnisse der Atomkerne entschlüsseln. Forschende haben eine neue Methode entwickelt, um die Masse von Atomkernen genauer zu berechnen.

Hast du schon mal von Atomkernen gehört? Das sind die winzigen Teile in der Mitte eines Atoms. Sie bestehen aus Protonen und Neutronen. Diese Kerne sind unglaublich wichtig, weil sie uns helfen, die Welt um uns herum besser zu verstehen. Forschende haben sich gefragt, wie genau wir die Masse dieser Kerne berechnen können.

Was die Forschenden herausgefunden haben

Die Forschenden haben herausgefunden, dass sie mit einer neuen Methode, die sie „Categorical Boosting“ nennen, die Masse von Atomkernen viel genauer berechnen können. Diese Methode hilft ihnen, die Berechnungen zu verbessern und Fehler zu reduzieren. Sie haben verschiedene Modelle getestet und festgestellt, dass ihre Methode die Genauigkeit der Berechnungen auf etwa 0,2 MeV verbessern kann. Das ist fast so genau, wie wenn du ein Lineal verwendest, um die Länge eines Bleistifts auf den Millimeter genau zu messen.

Wie haben sie das gemacht?

Um das zu erreichen, haben die Forschenden eine Kombination aus zwei Methoden verwendet. Zum einen haben sie das „Hartree-Fock-Bogoliubov“-Verfahren genutzt, das wie ein Rezept ist, um die Masse von Atomkernen zu berechnen. Zum anderen haben sie eine Art Computerprogramm namens „Categorical Boosting“ verwendet, das wie ein Detektiv arbeitet. Es sucht nach Fehlern in den Berechnungen und korrigiert sie. Sie haben sechs verschiedene „Skyrme“-Kräfte getestet, die wie verschiedene Zutaten in einem Rezept sind.

Warum ist das wichtig?

Diese Entdeckung ist wichtig, weil sie uns hilft, die Welt besser zu verstehen. Atomkerne spielen eine große Rolle in der Kernphysik und der Astrophysik. Wenn wir ihre Masse genau kennen, können wir besser verstehen, wie Sterne entstehen und wie sie funktionieren. Außerdem können wir neue Atomkerne entdecken und ihre Eigenschaften besser verstehen. Das ist wie ein Puzzle, bei dem wir immer mehr Teile finden und zusammenfügen.

Du willst mehr über die Studie wissen?

Die Forschenden, die diese Entdeckung gemacht haben, heißen Jin-Liang Guo, Hua-Lei Wang, Zhen-Zhen Zhang und Min-Liang Liu. Sie haben ihre Ergebnisse in einem wissenschaftlichen Artikel veröffentlicht.

Zum Original-Paper auf ArXiv